NO143501B

NO143501B - ANALOGUE PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF THERAPEUTIC ACTIVITY BENZOPYRAN COMPOUND

Info

Publication number: NO143501B
Application number: NO752461A
Authority: NO
Inventors: Hugh Cairns; Richard Hazard; John King; Thomas Brian Lee
Original assignee: Fisons Ltd
Priority date: 1974-07-10
Filing date: 1975-07-09
Publication date: 1980-11-17
Also published as: BR7504313A; DD118627A5; IL47606A0; IE41577B1; NL7508162A; US4335048A; AU8289275A; NO752461L; CH639083A5; JPS5134164A; ZA754128B; DE2530289A1; SE419337B; LU72945A1; FI751997A; SE7507887L; GB1488707A; CH640529A5; NO143501C; CH613201A5

Abstract

Analogifremgangsmåte til fremstilling av terapeutisk virksom benzopyranforbindelse.Analogous process for the preparation of a therapeutically effective benzopyran compound.

Description

Automatisk styrt anlegg for krafttilførsel til et katodisk beskyttelsesanlegg. Automatically controlled plant for power supply to a cathodic protection plant.

Foreliggende oppfinnelse angår effekt-styreanlegg, nærmere bestemt anlegg med The present invention relates to power control systems, more specifically systems with

lukket sløyfekrets, hvor optimale forhold closed loop circuit, where optimal conditions

vedlikeholdes ved tilførsel av effekt med is maintained by supplying power with

variabel høyde til en belastning i avhen-gighet av et signal som antyder avvikelser variable height to a load depending on a signal that suggests deviations

fra optimale forhold. from optimal conditions.

Systemer av den ovennevnte art kan Systems of the above kind can

f. eks. anvendes i forbindelse med krafttil-førselen til en elektrisk ovn. For å holde e.g. used in connection with the power supply to an electric oven. To hold

ovnstemperaturen på en bestemt høyde the oven temperature at a certain height

som anses for optimale forhold, kan der which are considered optimal conditions, can there

anvendes et termoelement som tilveiebrin-ger en temperaturfølsom signalspenning a thermocouple is used which provides a temperature-sensitive signal voltage

som påtrykkes styrekretsen for innstilling which is applied to the control circuit for setting

av krafttilførselen til ovnen, slik at ovnstemperaturen holdes i det vesentlige konstant under forøvrig varierende forhold. of the power supply to the oven, so that the oven temperature is kept essentially constant under otherwise varying conditions.

Blandt de utallige områder hvor slike Among the countless areas where such

systemer benyttes, finnes bestemte anven-delser hvor der bare kan fåes et ytterst systems are used, there are specific applications where only an extreme can be obtained

svakt signal slik at økningen av systemets weak signal so that the increase of the system

følsomhet uten forvrengning av reaksjo-nen utgjør et problem som er forholdsvis sensitivity without distortion of the response poses a problem that is relative

vanskelig å løse. Da teoretisk sett alle systemer oppviser en null-avvikelse, er det difficult to solve. Since theoretically all systems exhibit a zero deviation, it is

bare systemer med en slik avvikelse innenfor et forsvinnende lite område sammen-lignet med signalet, som har akseptable only systems with such a deviation within a vanishingly small range compared to the signal, which have acceptable

driftsegenskaper. Dessuten er tidsreaksjo-nen i mange tilfeller av største betydning operating characteristics. Moreover, the time reaction is in many cases of the greatest importance

mens i andre tilfeller en forholdsvis liten while in other cases a relatively small one

forsinkelse kan anses tillatelig. delay may be considered permissible.

Foreliggende oppfinnelse angår spesielt et system med lukket sløyfekrets av The present invention relates in particular to a system with a closed loop circuit

den type som brukes for katodisk beskyt- the type used for cathodic protection

telse av metallgjenstander i kontakt med en elektrolytt, såsom et skipsskrog, propel-ler og andre deler som til stadighet er utsatt for den korroderende virkning av f. eks. vann. metal objects in contact with an electrolyte, such as a ship's hull, propellers and other parts which are constantly exposed to the corrosive effect of e.g. water.

Det er kjent at f. eks. malte overflater på et skipsskrog kan beskyttes mot rust og korrosjon ved at der sendes en elektrisk strøm til skrogoverflaten. Dette kan ut-føres ved hjelp av metallanoder anbragt på skrogets overflate og isolert fra denne. Strømstyrken må reguleres for å sikre tilstrekkelig beskyttelse og allikevel unngå de store strømstyrker som søker å skade malingen. Ved anvendelse for et skip vil f. eks. forskjellige strømstyrker være påkrevet ved forskjellige hastigheter av skipet. Således må der skaffes flere ganger så stor strømstyrke når skipet er underveis som når det ligger i dokk. Andre faktorer som bestemmer den nødvendige strøm-styrke omfatter arten av og den elektriske motstand i det vann hvori den malte overflate er neddykket og dettes temperatur. It is known that e.g. painted surfaces on a ship's hull can be protected against rust and corrosion by sending an electric current to the hull surface. This can be done with the help of metal anodes placed on the surface of the hull and isolated from it. The amperage must be regulated to ensure adequate protection and still avoid the large amperages that seek to damage the paint. When applied to a ship, e.g. different amperages may be required at different speeds of the ship. Thus, several times as much current must be obtained when the ship is underway as when it is in dock. Other factors that determine the required amperage include the nature and electrical resistance of the water in which the painted surface is immersed and its temperature.

Der har vært foreslått forskjellige fø-lerkretser for å konstatere disse variasjo-ner i de katodiske beskyttelsesbetingelser. Hittil har det mest konvensjonelle føler-element for slike kretser vært ansett for å være en sølv-sølvkloridhalvcelle nedsen-ket i vannet og hvor den overflate som skal beskyttes, dvs. skipsskroget, som den annen elektrode. Denne referansehalvcelle gir ved riktig katodisk beskyttelse av skroget en spenning på ca. 0,85 volt. Når denne spenning øker eller minsker vesentlig fra verdien på 0,85 volt, økes eller minskes den beskyttende strøm som tilføres anoden eller anodene til de ønskede optimale forhold, representert ved spenningsnivået 0,85, er gjenopprettet. Different sensor circuits have been proposed to detect these variations in the cathodic protection conditions. Until now, the most conventional sensor element for such circuits has been considered to be a silver-silver chloride half-cell immersed in the water and where the surface to be protected, i.e. the ship's hull, as the second electrode. With proper cathodic protection of the hull, this reference half-cell provides a voltage of approx. 0.85 volts. When this voltage increases or decreases substantially from the value of 0.85 volts, the protective current supplied to the anode or anodes is increased or decreased until the desired optimum conditions, represented by the voltage level of 0.85, are restored.

Konvensjonelle, magnetiske forsterkere anvendes i stor utstrekning særlig i mange elektroniske systemer. Imidlertid er stabiliteten for slike magnetiske forsterkere når det gjelder katodiske beskyttelsesanlegg, ikke tilstrekkelig til å gi et virksomt system. Konvensjonelle magnetiske forsterkere krever således inngangssignaler i stør-relsesorden 10—5 watt (10 milliontedeler av 1 watt) eller deromkring for å arbeide kor-rekt. Hvis imidlertid de signaler som trekkes fra en referansehalvcelle overstiger en effekt med størrelsesorden 10-8 watt, svek-kes nøyaktigheten av de av cellen angitte verdier. Således vil den ovennevnte på-krevede inngangsydelse for en konvensjonell magnetisk forsterker på 10-s watt føre til dårligere resultater. Som følge der-av er en av hovedhensiktene med foreliggende oppfinnelse å stabilisere og forbedre katodiske beskyttelsessystemer som anven-der magnetiske forsterkere. Conventional magnetic amplifiers are used to a large extent, especially in many electronic systems. However, the stability of such magnetic amplifiers in terms of cathodic protection systems is not sufficient to provide an efficient system. Conventional magnetic amplifiers thus require input signals in the order of 10-5 watts (10 millionths of 1 watt) or thereabouts to work correctly. If, however, the signals drawn from a reference half-cell exceed a power of the order of 10-8 watts, the accuracy of the values specified by the cell is weakened. Thus, the above-mentioned required input power for a conventional magnetic amplifier of 10-s watts will lead to inferior results. Consequently, one of the main purposes of the present invention is to stabilize and improve cathodic protection systems that use magnetic amplifiers.

Ved katodiske beskyttelsesanlegg, såsom det som er beskrevet i norsk patent nr. 96 412, reguleres den til anoden eller anodene for katodisk beskyttelse av skroget tilførte likestrøm i samsvar med de signaler som fremskaffes av referansehalvcellen. Disse celler er av kjente materialer, såsom sølvklorid avsatt på metallisk sølv eller annet materiale som nevnt ovenfor og beskrevet f. eks. i U.S. patent 2 934 484. In the case of cathodic protection systems, such as that described in Norwegian patent no. 96 412, the direct current supplied to the anode or anodes for cathodic protection of the hull is regulated in accordance with the signals provided by the reference half-cell. These cells are of known materials, such as silver chloride deposited on metallic silver or other material as mentioned above and described e.g. in the U.S. patent 2,934,484.

I det nevnte norske patent er beskrevet et katodisk beskyttelsessystem som omfatter en ytterligere spenningskilde i motkobling til den spenning som utvikles av referansehalvcellen. Den motkoblede, elektromotoriske kraft utgjør følgelig en referansespenning og ved sammenligning av en spenning med den annen fremkommer hva man hensiktsmessig kan betegne som en «differanse-signalspenning» eller «feil-spenning». In the aforementioned Norwegian patent, a cathodic protection system is described which comprises an additional voltage source in counter-connection to the voltage developed by the reference half-cell. The counter-coupled, electromotive force therefore constitutes a reference voltage and when comparing one voltage with the other, what can be conveniently described as a "difference signal voltage" or "error voltage" appears.

Den anodestrøm som er påkrevet for å gi optimal katodisk beskyttelse, reguleres ifølge systemet i foreliggende oppfinnelse ved hjelp av den nevnte lille differanse-signalspenning. Ved optimale katodiske beskyttelsesbetingelser er spenningen fra referansehalvcellen ikke lik spenningen fra referansespenningens tilleggskilde, som tilfellet er ved det system som er beskrevet i norsk patent nr. 96 412. Ved anvendelsen av en meget følsom magnetisk forsterker reduseres imidlertid denne nødvendige differansesignalspenning til en akseptabel liten verdi. Ved denne verdi er den strøm som går mellom referansehalvcellen og den motkoblede spenning av så liten stør-relse at referansehalvcellens levetid og ar-beidskarakteristikk ikke påvirkes. Under normale arbeidsforhold har differanse-signalet en slik polaritet at strømmen alltid går fra kretsen mot referansehalvcellen og således reduserer forbruket av materialet i referansecellen, såsom sølvklorid. The anode current which is required to provide optimal cathodic protection is regulated according to the system in the present invention by means of the aforementioned small differential signal voltage. Under optimal cathodic protection conditions, the voltage from the reference half-cell is not equal to the voltage from the reference voltage's additional source, as is the case with the system described in Norwegian patent no. 96 412. When using a very sensitive magnetic amplifier, however, this necessary differential signal voltage is reduced to an acceptably small value . At this value, the current that flows between the reference half-cell and the counter-coupled voltage is of such a small magnitude that the lifetime and operating characteristics of the reference half-cell are not affected. Under normal working conditions, the difference signal has such a polarity that the current always flows from the circuit towards the reference half-cell and thus reduces the consumption of the material in the reference cell, such as silver chloride.

Bruken av magnetiske forsterkere for kontinuerlig kontroll av beskyttelsesstrøm-men i anlegg for katodisk beskyttelse er i og for seg kjent. The use of magnetic amplifiers for continuous control of protection current in installations for cathodic protection is known per se.

Mens de kjente magnetiske forsterkere, selv om de har vært foreslått for bruk i katodiske beskyttelsesanlegg, av de nevnte grunner unnlot å gi tilfredsstillende resultater, viste det seg at prinsippet med bruk av referanse-motspenning var en betyd-ningsfull forbedring ved katodiske beskyttelsesanlegg. While the known magnetic amplifiers, although they have been proposed for use in cathodic protection systems, for the aforementioned reasons failed to give satisfactory results, it turned out that the principle of using a reference counter-voltage was a significant improvement in cathodic protection systems.

Da elimineringen av bevegelige deler, såsom reléer, motorer og lignende fra de anlegg som her betraktes, er ansett som et meget ønsket fremskritt og da magnetiske forsterkere er fri for slike deler, påli-telige i drift, meget følsomme og da de oppviser en betydelig effektforsterkning, er det en av de mer betydningsfulle hensikter med foreliggende oppfinnelse å anvende prinsippet med magnetisk forsterker for de høyst spesielle krav ved katodisk beskyttelse. Since the elimination of moving parts, such as relays, motors and the like from the plants considered here, is considered a very desirable advance and since magnetic amplifiers are free of such parts, reliable in operation, very sensitive and since they exhibit a significant power amplification, it is one of the more significant purposes of the present invention to apply the principle of a magnetic amplifier for the very special requirements of cathodic protection.

Det har vist seg at når begrepet differanse-signalspenning, som forklart i det nevnte norsk patent nr. 96 412, kombineres med en bestemt type magnetisk forsterker, får man et system med en lukket sløyfe-krets som fyller kravene ved katodisk beskyttelse i en slik utstrekning at der fåes et virksomt system. Som følge av dette utgjør foreliggende oppfinnelse en ytterligere utvikling av det system som er beskrevet i norsk patent nr. 96 412. It has been shown that when the concept of differential signal voltage, as explained in the aforementioned Norwegian patent no. 96 412, is combined with a specific type of magnetic amplifier, a system with a closed loop circuit is obtained which fulfills the requirements for cathodic protection in such a extent that an effective system is obtained. As a result, the present invention constitutes a further development of the system described in Norwegian patent no. 96 412.

Ifølge oppfinnelsen oppnås disse hensikter ved bruken av en annen-harmonisk magnetisk forsterker som mottar signaler fra en referansehalvcelle i det katodiske beskyttelsesanlegg og styrer nivået for den strømstyrke som tilføres systemets anoder. Der anvendes en motkoblet referansespenning for justering av referanse-halvcelle-spenningen på en slik måte at polariteten av det resulterende differanse-signal angir overbeskyttelsesforhold eller underbeskyt-telsesforhold. I en utførelse tjener den annen-harmoniske magnetiske forsterker som en første forforsterker, en konvensjonell magnetisk forsterker hever nivået for inngangssignalet ytterligere og der anvendes en mettbar reaktansspole for regulering av den likestrøm som tilføres anodene i det katodiske beskyttelsessystem. According to the invention, these purposes are achieved by the use of a second-harmonic magnetic amplifier which receives signals from a reference half-cell in the cathodic protection system and controls the level of the current supplied to the anodes of the system. A counter-coupled reference voltage is used to adjust the reference half-cell voltage in such a way that the polarity of the resulting difference signal indicates an overprotection condition or an underprotection condition. In one embodiment, the second-harmonic magnetic amplifier serves as a first preamplifier, a conventional magnetic amplifier raises the level of the input signal further and a saturable reactance coil is used to regulate the direct current supplied to the anodes of the cathodic protection system.

Det ovenfor beskrevne system har for-delen av å anvende styrekretser av rent magnetisk art som er meget mindre føl-somme for vibrasjoner, stråling og andre faktorer som søker å fremskaffe feil i va-kuumrør- eller transistorkretser. Systemet er dessuten en viktig forbedring fremfor anordninger hvor der benyttes bevegelige kontakter, idet slike systemer er utsatt for feil som følge av kontaktsvikt, vibrasjoner og lignende. Dessuten skaffer bruken av annen-harmoniske magnetiske forsterkere i motsetning til konvensjonelle magnetiske forsterkere den nødvendige følsomhet for svake inngangssignaler. Mens et annet-harmonisk system ofte anses forkastelig på grunn av dets lille reaksjonstid, er dette ingen innvendig ved store katodiske beskyttelsesanlegg hvor den gjennomsnittlige reaksjonstid vanligvis er lav. The system described above has the advantage of using control circuits of a purely magnetic nature which are much less sensitive to vibrations, radiation and other factors which seek to produce errors in vacuum tube or transistor circuits. The system is also an important improvement over devices where movable contacts are used, as such systems are prone to errors as a result of contact failure, vibrations and the like. Moreover, the use of second-harmonic magnetic amplifiers, in contrast to conventional magnetic amplifiers, provides the necessary sensitivity to weak input signals. While a second-harmonic system is often considered objectionable because of its short response time, this is not the case in large cathodic protection systems where the average response time is usually low.

Ifølge et annet viktig trekk ved oppfinnelsen og som nevnt ovenfor, er det signal som tilføres den annen-harmoniske magnetiske forsterkers styrevindinger en differansespenning, hvor såvel størrelsen som polariteten er betegnende for de katodiske beskyttelsesbetingelser, mens der under normale arbeidsforhold anvendes et differansesignal med bare én polaritet og størrelsen av dette signal bestemmer stør-relsen av den strøm som er tilført en belastning. Mens konvensjonelle magnetiske forsterkere ikke tilfredsstiller kravene i et katodisk beskyttelsessystem, spesielt med hensyn til følsomhet, uttrykt ved forholdet mellom signal og avvikelse, har det vist seg at den annen-harmoniske magnetiske forsterker er en spesielt godt egnet komponent når den forbindes med en anordning som er følsom for polaritet og størrelse og som fremkommer ved kombinasjonen av en referansehalvcelle og en motspennings-kilde. According to another important feature of the invention and as mentioned above, the signal supplied to the control windings of the second-harmonic magnetic amplifier is a differential voltage, where both the magnitude and the polarity are indicative of the cathodic protection conditions, while under normal working conditions a differential signal with only one polarity and the magnitude of this signal determine the magnitude of the current supplied to a load. While conventional magnetic amplifiers do not meet the requirements of a cathodic protection system, particularly with regard to sensitivity, expressed by the signal-to-deviation ratio, it has been found that the second-harmonic magnetic amplifier is a particularly suitable component when connected to a device which is sensitive to polarity and magnitude and which arises from the combination of a reference half-cell and a counter-voltage source.

Ytterligere hensikter, trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgen-de nærmere beskrivelse og under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et skje-matisk blokkdiagram av et katodisk beskyttelsesanlegg ifølge oppfinnelsen, fig. 2 er et mere detaljert skjema av systemet ifølge fig. 1, fig. 3 viser grafisk den spen-ningsform som fremkommer i den annen-harmoniske magnetiske forsterkers ut-gangsviklinger og fig. 4 er en grafisk fremstilling av karakteristikken for systemet ifølge fig. 1 og 2. På fig. 1 er vist et katodisk beskyttelsessystem ifølge oppfinnelsen bestående av en følerkrets for tilveiebringelse av et differansesignal. Det vil bemerkes at uttrykket «differansesignal» er brukt i samsvar med det foregående for definering av en spenning hvis størrelse og polaritet antyder hvorvidt der foreligger overbeskyttelsesforhold eller om der kreves mer be-skyttelsesstrøm. Further purposes, features and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description and with reference to the drawings, where fig. 1 is a schematic block diagram of a cathodic protection system according to the invention, fig. 2 is a more detailed diagram of the system according to fig. 1, fig. 3 graphically shows the voltage form that appears in the output windings of the second-harmonic magnetic amplifier and fig. 4 is a graphical presentation of the characteristic for the system according to fig. 1 and 2. In fig. 1 shows a cathodic protection system according to the invention consisting of a sensor circuit for providing a difference signal. It will be noted that the term "difference signal" is used in accordance with the foregoing to define a voltage whose magnitude and polarity indicate whether overprotection conditions exist or whether more protection current is required.

Differansesignalet som ifølge foregående beskrivelse fremkommer som forskjel-len mellom to spenninger eller ved sammenligning av den ene med den annen, tilføres styreviklingene i en annen-harmonisk magnetisk forsterker MAI, som utgjør systemets første trinn. Utgangseffekten i første trinn forsterkes ytterligere, for-trinnsvis ved hjelp av en konvensjonell magnetisk forsterker MA2. The difference signal which, according to the previous description, appears as the difference between two voltages or when comparing one with the other, is supplied to the control windings in a second-harmonic magnetic amplifier MAI, which forms the system's first stage. The output power in the first stage is further amplified, preferably by means of a conventional magnetic amplifier MA2.

Ydelsen av MA2 styrer igjen en mettbar reaktansspole 24 og denne bestemmer den strøm som trekkes fra strømkilden 12. Den regulerte strøm blir deretter likeret-tet og tilført anoden eller anodene 26 og skroget 8 og danner således beskyttelses-strømmen. The performance of MA2 again controls a saturable reactance coil 24 and this determines the current drawn from the current source 12. The regulated current is then rectified and supplied to the anode or anodes 26 and the hull 8 and thus forms the protection current.

Den i det foregående nevnte følerkrets omfatter en referansehalvcelle 6 festet igjennom skroget 8 på et skip. Der kan f. eks. benyttes et utstyr bestående av en sølv-sølvkloridelektrode som beskrevet i det ovennevnte U.S. patent 2 934 484. En slik referansehalvcelle er festet i det malte stålskrog 8 og gir under optimale forhold et signal på ca. 0,85 volt. Dette betyr at når potensialet mellom skroget og referansehalvcellen har en verdi av 0,85 volt, har beskyttelsesstrømmen antatt den optimale verdi ved de virkelig herskende forhold tilstrekkelig for beskyttelse av skroget mot korrosjon uten å være overdrevet stor, slik at malinghinnen på skroget ikke angripes av vannets dekomponerende produkter. The previously mentioned sensor circuit comprises a reference half-cell 6 fixed through the hull 8 of a ship. There can e.g. a device consisting of a silver-silver chloride electrode is used as described in the above-mentioned U.S. patent 2 934 484. Such a reference half-cell is fixed in the painted steel hull 8 and gives, under optimal conditions, a signal of approx. 0.85 volts. This means that when the potential between the hull and the reference half-cell has a value of 0.85 volts, the protection current has assumed the optimum value at the actual prevailing conditions sufficient to protect the hull against corrosion without being excessively large, so that the paint film on the hull is not attacked by the water's decomposition products.

For tilveiebringelse av differansesignalet og som beskrevet i det nevnte norske patent nr. 96 412, benyttes en motspenning og for forenklings skyld er der på tegnin-gen vist en spenningskilde ved 10 i form av et batteri. I praksis forsynes alle kretser i et katodisk beskyttelsessystem av den her behandlede type hensiktsmessig fra en strømkilde 12 ombord på skipet og motspenningen taes hensiktsmessig fra en spenningsdeler hvor spennningsfallet holdes konstant ved hjelp av en Zener-diode. Da det er vel kjent for fagfolk å skaffe en konstant spenning fra et nett, anses det ikke nødvendig å beskrive dette mere detaljert. For the provision of the difference signal and as described in the aforementioned Norwegian patent no. 96 412, a counter voltage is used and for the sake of simplification, a voltage source at 10 in the form of a battery is shown in the drawing. In practice, all circuits in a cathodic protection system of the type discussed here are suitably supplied from a power source 12 on board the ship and the counter voltage is suitably taken from a voltage divider where the voltage drop is kept constant by means of a Zener diode. As it is well known to those skilled in the art to obtain a constant voltage from a network, it is not considered necessary to describe this in more detail.

Motspenningskilden 10 fremskaffer et spenningsfall over potensiometeret 14 og under forutsetning av at der anvendes en sølv-sølvkloridcelle 6 innstilles kontakt-armen 16 på potensiometeret således at der ved punkt 20 oppstår en spenning på 0,85 volt i forhold til skroget 8. Følerkretsen omfatter videre en høyreaktansspole 22 som imidlertid har lav ohmsk motstand for å hindre at en eventuell indusert strøm går gjennom referansehalvcellen, idet en slik strøm ville søke å polarisere cellen og skade dens funksjon samtidig som systemets virk-ningsgrad ville senkes. The counter-voltage source 10 produces a voltage drop across the potentiometer 14 and on the assumption that a silver-silver chloride cell 6 is used, the contact arm 16 on the potentiometer is set so that at point 20 a voltage of 0.85 volts occurs in relation to the hull 8. The sensor circuit further comprises a high-actance coil 22 which, however, has a low ohmic resistance to prevent any induced current from passing through the reference half-cell, as such a current would seek to polarize the cell and damage its function at the same time as the system's efficiency would be lowered.

Det vil av det foregående fremgå at når referansehalvcellen 6 gir et potensial på 0,85 volt i forhold til skroget 8, vil der ikke tilføres styreviklingene i den annen-harmoniske magnetiske forsterker MAI noen strøm fordi punktet 20 holdes på samme potensial. Når imidlertid referansehalvcellens potensial overstiger den nevnte verdi, vil der gå strøm i en retning mens der ved referansehalvcellens potensial under denne verdi vil gå strøm i den motsatte retning. Følgelig angir polariteten av differansesignalspenningen i det vesentlige enten overbeskyttelse eller under beskyttelse. Ved normale arbeidsbetingelser anvendes imidlertid differansesignalspenningen med bare én signalpolaritet og dens størrelse som angir de katodiske beskyttel-seskrav brukes til å styre anode- eller ut-gangsstrømmen. I det følgende skal nærmere forklares forholdet mellom polaritet og størrelse for signalet med hensyn til anodestrømmen og under henvisning til fig. 4. It will appear from the foregoing that when the reference half-cell 6 gives a potential of 0.85 volts in relation to the hull 8, no current will be supplied to the control windings in the second-harmonic magnetic amplifier MAI because the point 20 is held at the same potential. However, when the potential of the reference half-cell exceeds the mentioned value, current will flow in one direction, while at the potential of the reference half-cell below this value, current will flow in the opposite direction. Accordingly, the polarity of the differential signal voltage essentially indicates either overprotection or underprotection. Under normal operating conditions, however, the differential signal voltage is used with only one signal polarity and its magnitude, which indicates the cathodic protection requirements, is used to control the anode or output current. In the following, the relationship between polarity and magnitude for the signal with respect to the anode current will be explained in more detail and with reference to fig. 4.

Likeretteren 21 tjener til forbikobling av differensialstrømmen med den polaritet som antyder overbeskyttelse, for begrens-ning av reaksjonsområdet for å hindre uønsket ydelse i det tilfelle at et signal skriver seg fra for sterk overbeskyttelse. Likeretterens 21 virkemåte vil komme kla-rere frem av fig. 4 og av forklaringen ne-denfor som angår systemets karakteristikk. The rectifier 21 serves to bypass the differential current with the polarity that suggests overprotection, to limit the reaction range to prevent unwanted performance in the event that a signal is written off for strong overprotection. The operation of the rectifier 21 will become clearer from fig. 4 and of the explanation below which concerns the system's characteristics.

Det skal bemerkes at i det foregående har der vært henvist til en elektrode av sølv-sølvklorid. Mens denne art referanse-elektrode utvikler 0,85 volt i forhold til det malte stålskrog ved optimal høyde av katodisk beskyttelse, viser andre materialer for referanseelektroder avvikende egenskaper med hensyn til polariteter og med hensyn til spenningen ved optimale betingelser. Generelt sett kan polariteter og størrelser være forskjellig fra de som fremkommer ved sølv-sølvkloridelektroder. Imidlertid er det klart at prinsippet med tilveiebringelse av et differansesignal kan benyttes med en hvilken som helst valgt referansehalvcelle. It should be noted that in the foregoing reference has been made to an electrode of silver-silver chloride. While this type of reference electrode develops 0.85 volts with respect to the painted steel hull at the optimum height of cathodic protection, other materials for reference electrodes show deviating characteristics with respect to polarities and with respect to the voltage at optimum conditions. In general, polarities and magnitudes may be different from those appearing at silver-silver chloride electrodes. However, it is clear that the principle of providing a difference signal can be used with any chosen reference half-cell.

Differansesignalet som oppstår i føler-kretsen vist på venstre side av fig. 1 og som beskrevet ovenfor, tilføres styreviklingene i første trinn MAI, forsterkes deretter ytterligere ved annet trinn MA2 og benyttes tilslutt til å drive den mettbare reaktor 24 for å justere høyden av den strøm som tilføres fra strømkilden 12 til anoden 26 gjennom utgangslikeretteren 28. The difference signal that occurs in the sensor circuit shown on the left side of fig. 1 and as described above, the control windings are supplied in the first stage MAI, then further amplified in the second stage MA2 and finally used to drive the saturable reactor 24 to adjust the height of the current supplied from the current source 12 to the anode 26 through the output rectifier 28.

Det vil fremgå at den på fig. 2 viste følerkrets er identisk med den vist på fig. 1. De samme henvisningstall er benyttet for identiske kretskomponenter. En annen-harmonisk magnetisk forsterker omfatter vanligvis et par innbyrdes tilpassede kjerner 30 og 32. Uttrykket «tilpassede kjerner» er ment å antyde at de oppviser magnetiske egenskaper som er så nær innbyrdes identiske som mulig. Betydningen av dette trekk vil fremgå av følgende beskrivelse i forbindelse med fig. 3. Styreviklingene 34 og 36 er forbundet i motkoblinger i forhold til hinannen og det samme gjelder for utgangsviklingene 38 og 40. Det skal bemerkes at i motsetning til vanlige magnetiske forsterkere omfatter utgangskretsen som består av viklingene 38 og 40, ikke noen spenningskilde. Den annen-harmoniske magnetiske forsterker drives i virkeligheten ved krafttilførsel gjennom et par tilkob-lingsklemmer 42 for magnetisering av inn-gangsspolene 44 og 46. Klemmene 42 er til-koblet skipets kraftkilde og for enkelthets skyld er denne del av den komplette krets utelatt som nevnt ovenfor i forbindelse med motspenningskilden 10. It will be seen that the one in fig. 2 shown sensor circuit is identical to that shown in fig. 1. The same reference numbers are used for identical circuit components. A second-harmonic magnetic amplifier typically comprises a pair of mutually matched cores 30 and 32. The term "matched cores" is intended to imply that they exhibit magnetic properties that are as nearly mutually identical as possible. The significance of this feature will be apparent from the following description in connection with fig. 3. The control windings 34 and 36 are connected in opposition to each other and the same applies to the output windings 38 and 40. It should be noted that, unlike conventional magnetic amplifiers, the output circuit consisting of the windings 38 and 40 does not include any voltage source. The second-harmonic magnetic amplifier is actually operated by power supply through a pair of connecting terminals 42 for magnetizing the input coils 44 and 46. The terminals 42 are connected to the ship's power source and for the sake of simplicity this part of the complete circuit is omitted as mentioned above in connection with the counter voltage source 10.

Det vil av det foregående fremgå at der i viklingene 38 og 40 oppstår strøm utelukkende ved induksjon og dette faktum og den kjennsgjerning at styreviklingene 34 og 36 og utgangsviklingene 38 og 40 er viklet i motkobling kan anses som vesentlige trekk ved en annen-harmonisk magnetisk forsterker. Det kan påvises, og vil i det følgende bli beskrevet med hensyn til fig. 3, at denne art magnetisk forsterker oppviser spesielle egenskaper og det har vist seg at den ønskede anvendelse av magnetiske forsterkere i systemer, såsom et katodisk beskyttelsesanlegg, er muliggjort iføl-ge foreliggende oppfinnelse. Det skal her bemerkes at den forholdsvis langsomme reaksjon som har ført til annen-harmoniske magnetiske forsterkere ikke kan anvendes for en rekke formål, har vist seg ikke å stå i veien for anvendelsen i katodiske beskyttelsesanlegg. It will be apparent from the foregoing that in the windings 38 and 40, current occurs exclusively by induction and this fact and the fact that the control windings 34 and 36 and the output windings 38 and 40 are wound in counter-coupling can be considered essential features of a second-harmonic magnetic amplifier . It can be demonstrated, and will be described in the following with respect to fig. 3, that this type of magnetic amplifier exhibits special properties and it has been shown that the desired use of magnetic amplifiers in systems, such as a cathodic protection system, is made possible according to the present invention. It should be noted here that the relatively slow reaction which has led to second-harmonic magnetic amplifiers being unable to be used for a number of purposes has not proved to stand in the way of their use in cathodic protection systems.

Den annen-harmoniske magnetiske forsterker har også vist seg, når den anvendes som her beskrevet, å være en egnet komponent for utvikling av et utgangssignal som er en funksjon av både polariteten og størrelsen av inngangssignalet og dette er en av de fundamentale sider ved den foreliggende oppfinnelse. En innret-ning av denne art oppviser dessuten en stor forsterkningsfaktor og som et ytterligere viktig trekk er der en mulighet for å holde avvikelsen av utgangseffekten på et lavt nivå og innenfor de stabilitetsgrenser som er akseptable i et katodisk beskyttelsessystem. The second-harmonic magnetic amplifier has also proven, when used as described here, to be a suitable component for developing an output signal which is a function of both the polarity and the magnitude of the input signal and this is one of the fundamental aspects of the present invention. An arrangement of this kind also exhibits a large amplification factor and, as a further important feature, there is an opportunity to keep the deviation of the output power at a low level and within the stability limits that are acceptable in a cathodic protection system.

Stabiliteten for første trinns annen-harmoniske magnetiske forsterker bestem-mes ved forholdet mellom det forsterkede utgangssignal på den ene side og den mid-lere avvikelse fra den ideale utgangseffekt, vanligvis kalt «avvikelse», uten signalfor-andring i styreviklingene. Det foregående vil forståes bedre i forbindelse med be-skrivelsen av fig. 3. Det skal her fremholdes at følsomheten for forsterkeren er en funksjon av den grad av innbyrdes tilpasning som foreligger for kjernene 30 og 32. Det vil være innlysende at selv når disse frem-stilles av samme materiale og med identisk form, er graden av innbyrdes tilpasning ved hjelp av mekaniske midler begrenset. Det er kjent at tilpasningsegenskapene for kjerner i annen-harmoniske magnetiske forsterkere kan forbedres ved anordning av en motstand over enten den ene eller begge inngangsviklingene 34 og 36 og ved justering av motstanden til der fåes et optimum. En slik anordning er vist på fig. 2 og motstanden er betegnet med 48. Ved innstilling av glidekontakten 50 på den variable motstand 48 kan manglende til-pasningsegenskaper kompenseres i en slik grad at verdien av utgangseffekten i hvile-stilling bringes til en verdi som kan godtas for formålet ved katodiske beskyttelsesanlegg og de fleste andre forsterkeranlegg. The stability of the first-stage second-harmonic magnetic amplifier is determined by the ratio between the amplified output signal on the one hand and the average deviation from the ideal output power, usually called "deviation", without signal change in the control windings. The foregoing will be better understood in connection with the description of fig. 3. It must be emphasized here that the sensitivity of the amplifier is a function of the degree of mutual adaptation that exists for the cores 30 and 32. It will be obvious that even when these are produced from the same material and of identical shape, the degree of mutual adaptation is adaptation by mechanical means limited. It is known that the matching characteristics of cores in second-harmonic magnetic amplifiers can be improved by arranging a resistance across either one or both input windings 34 and 36 and by adjusting the resistance until an optimum is obtained. Such a device is shown in fig. 2 and the resistance is denoted by 48. By setting the sliding contact 50 on the variable resistance 48, lack of matching properties can be compensated to such an extent that the value of the output power in the rest position is brought to a value that can be accepted for the purpose of cathodic protection systems and the most other amplifier systems.

Som et resultat av viklingenes anordning i motkobling og når der ikke går noen strøm gjennom styreviklingene 34, 36, vil der ikke oppstå noen vesentlig strøm i utgangskretsen. Hvis kjernene 30 og 32 er nøyaktig innbyrdes tilpasset, er utgangs-strømmen lik null, uansett høyden av inngangseffekten påtrykket klemmene 42, fordi en hvilken som helst elektromotorisk kraft i viklingene 38 som har tilknytning til kjernen 30, oppveies nøyaktig av en like stor elektromotorisk kraft i viklingen 40 for kjernen 32. Mens der teoretisk sett uten signalstrøm i styreviklingene og ved ideal tilpasning ikke vil gå noen strøm i utgangsviklingene, er dette ikke tilfelle i praksis. Små avvikelser fra den ideale tilpasning melom kjernene vil alltid foreligge og gi små strømmer i utgangsviklingen vanligvis kalt «hvileeffekt» i samsvar med vanlig anvendt terminologi. Som allerede beskrevet kan der anvendes en motstand over bare én av viklingene 44 og 46 eller As a result of the arrangement of the windings in counter-connection and when no current flows through the control windings 34, 36, no significant current will arise in the output circuit. If the cores 30 and 32 are exactly matched, the output current is equal to zero, regardless of the level of the input power applied to the terminals 42, because any electromotive force in the windings 38 associated with the core 30 is exactly offset by an equal electromotive force in the winding 40 for the core 32. While theoretically without signal current in the control windings and with ideal adaptation no current will flow in the output windings, this is not the case in practice. Small deviations from the ideal fit between the cores will always be present and produce small currents in the output winding usually called "quiet effect" in accordance with commonly used terminology. As already described, a resistance can be used across only one of the windings 44 and 46 or

den på fig. 2 viste motstandsanordning for the one in fig. 2 showed resistance device for

kompensering og således minske denne hvileeffekt. compensation and thus reduce this resting effect.

Når der oppstår en differanse-signalspenning i viklingene 34 og 36, blir systemet asymetrisk forsåvidt som hver periode omfatter et øyeblikk hvor bare én av kjernene 30 og 32 er mettet, mens den annen kjerne ikke er mettet. I et annet øyeblikk fra samme periode er forholdene motsatte og den annen kjerne er mettet mens den første ikke er mettet. Dette vil bli beskrevet nærmere i forbindelse med fig. 3. På det nåværende punkt kan det være tilstrekkelig å bemerke at for hver inngangseffekt-periode oppstår der i utgangskretsen to When a differential signal voltage occurs in the windings 34 and 36, the system becomes asymmetric insofar as each period includes a moment when only one of the cores 30 and 32 is saturated, while the other core is not saturated. At another moment from the same period, the conditions are opposite and the second core is saturated while the first is not. This will be described in more detail in connection with fig. 3. At the present point it may be sufficient to note that for each input power period there occur in the output circuit two

strømimpulser forutsatt at signalstrømmen current pulses provided that the signal current

er påtrykket styreviklingene. Det skal også bemerkes at utgangsimpulsene oppviser den ene eller den annen polaritet som en is the pressure on the control windings. It should also be noted that the output pulses exhibit one or the other polarity as a

funksjon av signalstrømmens polaritet. Dette betyr at når en signalstrøm med én retning gir en utgangsimpuls med én polaritet som kan betegnes som positiv, vil en signalstrøm med den motsatte polaritet føre til en negativ utgangsstrøm. function of the polarity of the signal current. This means that when a signal current with one direction gives an output impulse with one polarity that can be described as positive, a signal current with the opposite polarity will lead to a negative output current.

Det i signalkretsen tilveiebragte differansesignal innstilles på en slik måte at dets polaritet og størrelse angir graden av The differential signal provided in the signal circuit is set in such a way that its polarity and magnitude indicate the degree of

overbeskyttelse eller underbeskyttelse. I overprotection or underprotection. IN

tilfelle av underbeskyttelse kreves der mer beskyttelsesstrøm, mens i tilfelle av overbeskyttelse strømmen til anoden reduseres inntil de naturlig forekommende polarise-ringsfenomener i skroget gjenoppretter systemets likevekt. in the case of underprotection more protection current is required, while in the case of overprotection the current to the anode is reduced until the naturally occurring polarization phenomena in the hull restore the system's equilibrium.

Ifølge det som er nevnt, omfatter utgangskretsen med spolene 38 og 40 en likeretter 52 som er slik koblet at der ikke går noen strøm selv ved ikke-likevektsbetingelser for kjernene 30 og 32, når differansesignalet angir overbeskyttelse. Det vil fremgå at den annen-harmoniske magnetiske forsterkers spesielle egenskaper tillater styring av en utgangsstrøm som en funksjon av differansesignalets polaritet såvel som av dettes størrelse. Der har vært gjort prøver med vanlige magnetiske forsterkere i en anordning som i det tilfelle nødvendigvis krevet eliminering av den ene polaritet fra inngangssignalet. Imidlertid var de oppnådde resultater ikke tilfredsstillende fordi en likeretter i følerkretsen forvrengte signalet i den grad at systemet ble ubrukbart for praktiske formål. Det vil fremgå av fig. 2 at likeretteren 52 under-trykker én polaritet i utgangsstrømmen slik at der ikke kan oppstå noen forvrengning eller unødvendige tap i følerkretsen. According to what has been mentioned, the output circuit with the coils 38 and 40 comprises a rectifier 52 which is so connected that no current flows even under non-equilibrium conditions for the cores 30 and 32, when the differential signal indicates overprotection. It will be seen that the special characteristics of the second-harmonic magnetic amplifier allow control of an output current as a function of the polarity of the difference signal as well as of its magnitude. Tests have been made with ordinary magnetic amplifiers in a device which in that case necessarily required the elimination of one polarity from the input signal. However, the results obtained were not satisfactory because a rectifier in the sensor circuit distorted the signal to the extent that the system became unusable for practical purposes. It will appear from fig. 2 that the rectifier 52 suppresses one polarity in the output current so that no distortion or unnecessary losses can occur in the sensor circuit.

Det vil fremgå av det foregående at ved et differansesignal som angir behovet for beskyttelsestrøm, induseres strømimpul-ser i utgangsviklingene 38 og 40 med en frekvens som er to ganger frekvensen for inngangseffekten påtrykket spolene 44 og 46 gjennom klemmene 42. Dette kjente arbeidstrekk ved innretningen har ført til uttrykket «annen-harmonisk magnetisk forsterker». For hver av impulsene opplades en kondensator 54 og utlades deretter gjennom styreviklingene 56 og 58 i den konvensjonelle magnetiske forsterker MA2. It will be apparent from the foregoing that with a differential signal indicating the need for protection current, current pulses are induced in the output windings 38 and 40 with a frequency that is twice the frequency of the input power applied to the coils 44 and 46 through the terminals 42. This known working feature of the device has led to the term "second-harmonic magnetic amplifier". For each of the impulses, a capacitor 54 is charged and then discharged through the control windings 56 and 58 in the conventional magnetic amplifier MA2.

De resterende utgangs- og styrekom-ponenter omfatter den konvensjonelle magnetiske forsterker MA2 som har for-spenningsviklinger 60 og 62 og utgangs-viklinger 64 og 66. Når utgangsviklingene 64 og 66 som arbeider på konvensjonell måte, magnetiseres over klemmene 72, be-virker disse metning av kjernene 68 og 70 i MA2. Forspenningsspolene 60 og 62 arbeider på en slik måte at de ikke trekker noen effekt fra MA2 når der bare foreligger en liten, men konstant inngangseffekt i styreviklingene 66 og 68. Denne inngangseffekt tilsvarer den hvilende verdi som er et resultat av ukorrekte tilpasningsforhold i kjernene 30 og 32, som ovenfor beskrevet. Kompensering ved hjelp av forspenningsspolene 60 og 62 innstilles på en slik måte at når bare en hvilende strøm går gjennom viklingene 56 og 58, holdes kjernene 68 og 70 på et nivå som er nær ved metning. Følgelig gir ikke forsterkeren MA2 noen effekt når der ikke er strøm på inn-gangen for MAI og maksimal utgangseffekt i tilfelle av underbeskyttelse, dvs. når strømmen i inngangskretsen angir behov for mer beskyttelsesstrøm. The remaining output and control components comprise the conventional magnetic amplifier MA2 which has bias windings 60 and 62 and output windings 64 and 66. When the output windings 64 and 66, which operate in a conventional manner, are magnetized across the terminals 72, these cause saturation of cores 68 and 70 in MA2. The biasing coils 60 and 62 operate in such a way that they draw no power from MA2 when there is only a small but constant input power in the control windings 66 and 68. This input power corresponds to the quiescent value resulting from incorrect matching conditions in the cores 30 and 32, as described above. Compensation by means of the bias coils 60 and 62 is set in such a way that when only a quiescent current passes through the windings 56 and 58, the cores 68 and 70 are held at a level close to saturation. Consequently, the amplifier MA2 gives no effect when there is no current at the input for MAI and maximum output power in the case of underprotection, i.e. when the current in the input circuit indicates the need for more protection current.

Forsterkerens MA2 utgangseffekt like-rettes ved hjelp av fire dioder koblet i en brokrets 74 og tilføres styreviklingene 76 for den mettbare reaktansspole 24. Styrin-gen av den utgangsstrøm som trekkes fra strømkilden 12 til anoden 28 bevirkes i inngangsviklingene 78 for den mettbare reaktansspole 24. Den justerte effekt påtrykkes deretter anoden eller anodene 26 og skroget 8 gjennom transformatoren 80 og en hel-bølgelikeretter 28. The output power of the amplifier MA2 is rectified by means of four diodes connected in a bridge circuit 74 and supplied to the control windings 76 of the saturable reactance coil 24. The control of the output current drawn from the current source 12 to the anode 28 is effected in the input windings 78 of the saturable reactance coil 24. The adjusted power is then applied to the anode or anodes 26 and the hull 8 through the transformer 80 and a full-wave rectifier 28.

For å vise funksjonen av den annen-harmoniske magnetiske forsterker som beskrevet ovenfor, antas forholdet mellom bølgeformene for elektromotoriske krefter å være som vist på fig. 3. I kurven (a) fremstiller hele linjen en komplett spen-ningsperiode indusert i en av spolene 38 eller 40. I den annen spole induseres en tilsvarende men motsatt elektromotorisk kraft som vist ved linjen i kurven (b). Det vil være klart at denne omvendte form er en følge av det faktum at viklingene er anordnet i motkobling innbyrdes. Teoretisk skulle den resulterende strøm være null gjennom hele perioden. Da imidlertid en fullkommen tilpasning ikke kan fåes i praksis, vil der oppstå en svak strøm i utgangskretsen som antydet ved en strek-prikk-trukket linje som viser den hvilende strøm i kurven (c) på fig. 3. To show the operation of the second-harmonic magnetic amplifier as described above, the relationship between the waveforms of electromotive forces is assumed to be as shown in Fig. 3. In curve (a), the entire line represents a complete voltage period induced in one of the coils 38 or 40. In the other coil, a corresponding but opposite electromotive force is induced as shown by the line in curve (b). It will be clear that this inverted form is a consequence of the fact that the windings are arranged in counter-connection with each other. Theoretically, the resulting current should be zero throughout the period. Since, however, a perfect adaptation cannot be obtained in practice, a weak current will arise in the output circuit as indicated by a dash-dotted line showing the quiescent current in curve (c) in fig. 3.

Det ble ovenfor antatt at der ikke gikk noen signalstrøm gjennom styreviklingene 34 og 36. Når en signalstrøm opptrer, forskyves den vertikale del av de heltrukne kurver som utgjør de elektromotoriske krefter, i pilenes retning og til en antatt stilling antydet ved strektrukne linjer, idet retningen for pilene er en funksjon av inngangssignalenes polaritet. Det vil uten videre være klart at når de elektromotoriske krefter ifølge kurve (a) og (b) legges over hinannen og ved forskyvning av disse til de stillinger som er vist ved strektrukne linjer, vil der fremkomme spenningsimpulser som vist ved de rektangulære skraverte flater i kurven (c) på fig. 3. Den virkelige oppnådde utgangsspenning har formen av en kurve som omslutter de rektangulære arealer vist i kurven (c) på fig. 3. Det vil fremgå av det foregående og det kan sees av kurven (a) og (b) at når pilenes retning vendes vil spenningsimpulsene og derfor også strømkurven vist ved (c), opptre på den negative side av tidsaksen, dvs. i systemets annen kvadrant. Disse spenningsimpulser som er resultatet av et signal som tilsvarer overbeskyttelse, undertrykkes ved hjelp av likeretteren 52 og fører således ikke til noen vesentlig utgangsstrøm til anodene med unntagelse av den forholdsvis lille utgangseffekt som skyldes manglende tilpasning og som til stadighet opptrer som en hvilende verdi. It was assumed above that no signal current passed through the control windings 34 and 36. When a signal current occurs, the vertical part of the solid curves which make up the electromotive forces is displaced in the direction of the arrows and to an assumed position indicated by dashed lines, the direction for the arrows is a function of the polarity of the input signals. It will be immediately clear that when the electromotive forces according to curves (a) and (b) are superimposed on each other and by shifting these to the positions shown by solid lines, voltage impulses will appear as shown by the rectangular hatched surfaces in curve (c) in fig. 3. The actual output voltage obtained has the form of a curve enclosing the rectangular areas shown in curve (c) of fig. 3. It will appear from the preceding and it can be seen from the curve (a) and (b) that when the direction of the arrows is reversed, the voltage impulses and therefore also the current curve shown at (c), will appear on the negative side of the time axis, i.e. in the system's second quadrant. These voltage impulses which are the result of a signal corresponding to overprotection are suppressed by means of the rectifier 52 and thus do not lead to any significant output current to the anodes with the exception of the relatively small output power which is due to lack of adaptation and which constantly acts as a quiescent value.

Fig. 4 er en grafisk fremstilling av arbeidskarakteristikken 84 for det katodiske beskyttelsesanlegg beskrevet ovenfor. I dette diagram er differansesignalspenningen tegnet opp som abscisse i forhold til anodestrømmen i prosent av samlet tilgjengelig effekt. Det vil fremgå at dia-grammets sentrum, markert med null, tilsvarer likevektsbetingelser hvor potensia-lene.i punktet 20 på fig. 1 og 2 fremskaffet ved hjelp av referansehalvcellen og ved hjelp av motspenningskilden 10, oppveier hinannen, hvilket fører til at differanse-signalspenningen blir lik null. Under slike betingelser er anodestrømuttaket omkring 4 pst. av det samlede tilgjengelige uttak og utgjør den hvilende effektverdi. Abscissens høyre side, vilkårlig betegnet med et pluss-symbol, tilsvarer differanse-signalspennin-ger som fåes i følerkretsen når det potensial som påtrykkes av motspenningskilden 10 hersker over det som utvikles av referansehalvcellen. Det antas at under bestemte forhold, såsom en viss sammensetning av vannet når det dreier seg om beskyttelse av et skipsskrog, skipets hastighet osv., opprettholdes optimale katodiske beskyttelsesbetingelser ved et strømuttak på anoden på omkring 20 pst. En slik effekt er resultatet av en differanse-signalspenning på 0,001 volt med en polaritet som tilsvarer abscissens høyre side. De således beskrevne forhold er vist på fig. 4 ved arbeidspunktet 86. Ved forandring av de optimale betingelser, beveger punktet 86 seg langs kurven 84 og det vil bemerkes at under normale arbeidsbetingelser holder differanse-signalspenningen seg i området for den polaritet som tilsvarer abscissens høyre side på fig. 4 som ovenfor nevnt, slik at strømmen i følerkretsen bare går fra motspenningskilden 10 mot referansehalvcellen, hvorved cellens levetid økes. Det fremgår at med unntagelse av et meget lite område for differanse-signalspenningen fra null til 0,001 volt, tilsvarer polariteten for signalet representert av abscissens høy-re side, betegnet med pilen 88, de betingelser som i det foregående er betegnet som underbeskyttelse. Fig. 4 is a graphical representation of the operating characteristic 84 of the cathodic protection system described above. In this diagram, the differential signal voltage is plotted as an abscissa in relation to the anode current as a percentage of total available power. It will be seen that the center of the diagram, marked with zero, corresponds to equilibrium conditions where the potentials at point 20 on fig. 1 and 2 obtained by means of the reference half-cell and by means of the counter voltage source 10, offset each other, which causes the difference signal voltage to be equal to zero. Under such conditions, the anode current draw is around 4 percent of the overall available draw and constitutes the resting power value. The right-hand side of the abscissa, arbitrarily denoted by a plus symbol, corresponds to differential signal voltages obtained in the sensor circuit when the potential applied by the counter-voltage source 10 prevails over that developed by the reference half-cell. It is believed that under certain conditions, such as a certain composition of the water when it comes to the protection of a ship's hull, the ship's speed, etc., optimal cathodic protection conditions are maintained by a current draw on the anode of about 20 percent. Such an effect is the result of a difference -signal voltage of 0.001 volts with a polarity corresponding to the right side of the abscissa. The conditions thus described are shown in fig. 4 at the operating point 86. When the optimal conditions change, the point 86 moves along the curve 84 and it will be noted that under normal operating conditions the differential signal voltage stays in the region of the polarity corresponding to the right side of the abscissa in fig. 4 as mentioned above, so that the current in the sensor circuit only goes from the counter voltage source 10 towards the reference half-cell, whereby the cell's lifetime is increased. It appears that, with the exception of a very small area for the differential signal voltage from zero to 0.001 volts, the polarity of the signal represented by the right-hand side of the abscissa, denoted by arrow 88, corresponds to the conditions previously denoted as underprotection.

Med den samme unntagelse av det lille område er overbeskyttelsesbetingelser forbundet med den polaritet av differanse-signalspenningen som svarer til abscissens venstre side, vilkårlig betegnet med sym-bolet Det gjenstående positive område fra 0,001 volt til null og hele det negative venstre område av differanse-signalspen-ninger tilsvarer med andre ord overbeskyttelsesbetingelser som antydet med pilen 90. With the same exception of the small range, overprotection conditions are associated with the polarity of the differential signal voltage corresponding to the left side of the abscissa, arbitrarily denoted by the symbol The remaining positive range from 0.001 volts to zero and the entire negative left range of the differential signal voltage -nings, in other words, correspond to overprotection conditions as indicated by the arrow 90.

Det er nevnt i det foregående at ved normale arbeidsforhold forblir arbeidspunktet 86, som tilsvarer optimale betingelser, i området for differanse-signalspenningen betegnet med positiv polaritet på fig. 4. Ved ekstreme overbeskyttelsesbetingelser, såsom de som hersker når det katodiske beskyttelsesanlegget ifølge oppfinnelsen settes igang for virksomhet i forbindelse med et beskyttet skrog, trenges imidlertid meget liten beskyttelsesstrøm, slik at arbeidspunktet 86 kan forskyves til det negative område for differanse-signalspen-ninger. Anleggets karakteristikk omfatter en oppadgående gren 92 (se fig. 4) som fremviser faren ved øket beskyttelsesstrøm sammen med økende overbeskyttelsesbetingelser og som vil føre til hva der kunne betegnes som «rusing» av systemet. Av denne grunn omfatter følerkretsen for-trinnsvis også den forbikoblende diode eller likeretter 21 med et ledningsområde antydet ved pilen 94 som begynner ved ut-koblingspunktet 96 anordnet ved 0,05 volt It has been mentioned above that under normal operating conditions the operating point 86, which corresponds to optimal conditions, remains in the area of the differential signal voltage denoted by positive polarity in fig. 4. In extreme overprotection conditions, such as those that prevail when the cathodic protection system according to the invention is started for operation in connection with a protected hull, however, very little protection current is needed, so that the operating point 86 can be shifted to the negative area for differential signal voltages. The plant's characteristics include an upward branch 92 (see fig. 4) which presents the danger of increased protection current together with increasing overprotection conditions and which will lead to what could be described as "rushing" of the system. For this reason, the sensor circuit preferably also includes the bypass diode or rectifier 21 with a conduction area indicated by the arrow 94 beginning at the cut-off point 96 arranged at 0.05 volts

mot differanse-signalspenningenes mer negative område. Det fremgår av fig. 1 og 2 at likeretter eller diode 21 tillater strøm-gjennomgang fra halvcellen innenfor et område antydet ved pilen 94 på fig. 4. Når signalene ligger i et område forbi utkob-lingspunktet 96, vil følgelig ingen strøm som overskrider det minimum som tilsvarer det med punktet 96 forbundne bli tilført den annen-harmoniske forsterkers MAI styreviklinger 34 og 36 og den strek-trukne del 92 av kurven på fig. 4 gjøres uvirksom. Som en følge av dette unngås muligheten for tilførsel av beskyttelsesstrøm under ekstreme overbeskyttelsesforhold og like-ledes en rusing av systemet langs denne del av kurven i ekstreme tilfeller. towards the more negative area of the difference signal voltages. It appears from fig. 1 and 2 that rectifier or diode 21 allows current to flow from the half-cell within an area indicated by arrow 94 in fig. 4. When the signals lie in an area past the cut-off point 96, consequently no current exceeding the minimum corresponding to that connected to the point 96 will be supplied to the second-harmonic amplifier's MAI control windings 34 and 36 and the dashed portion 92 of the curve on fig. 4 is rendered inactive. As a result of this, the possibility of the supply of protection current under extreme overprotection conditions is avoided and likewise a rush of the system along this part of the curve in extreme cases.

I praksis har et system for katodisk beskyttelse basert på den i det foregående beskrevne anordning og som kan benyttes til beskyttelse av skrog på store sjøgående fartøy, vanligvis en effekt på anodene på så meget som 30 000 watt. Det vil innsees at styring av en slik forholdsvis stor utgangseffekt som en funksjon av et meget svakt inngangssignal i størrelsesorden på 10-n watt representerer et resultat som er muliggjort ved bruken av den meget føl-somme annen-harmoniske magnetiske forsterker. Det bør bemerkes at pilene som angir forskyvningen i kurven (a) og kurven (b) på fig. 3 peker i motsatte retninger, slik at de resulterende spenningsimpulser vist i kurven (c) har en bredde som er to ganger hver av forskyv-ningene som forekommer i (a) og (b); den In practice, a system for cathodic protection based on the previously described device and which can be used to protect the hull of large seagoing vessels, usually has an effect on the anodes of as much as 30,000 watts. It will be appreciated that control of such a relatively large output power as a function of a very weak input signal on the order of 10-n watts represents a result made possible by the use of the highly sensitive second-harmonic magnetic amplifier. It should be noted that the arrows indicating the displacement in curve (a) and curve (b) in Fig. 3 point in opposite directions, so that the resulting voltage pulses shown in curve (c) have a width twice each of the displacements occurring in (a) and (b); it

store effektforsterkning i innretningen er large power amplification in the device is

delvis en følge av dette faktum. Det er i partly a consequence of this fact. It is in

det foregående vist at konvensjonelle magnetiske forsterkere oppviser egenskaper som ikke tillater styring av utgangseffek- the foregoing has shown that conventional magnetic amplifiers exhibit characteristics that do not allow control of the output power

ten i et system i samsvar med et signal under 10-s watt. Systemets følsomhet kan karakteriseres ved å nevne at den hvilende effektverdi bare utgjør omkring 4 pst. av den totale utgangseffekt. Det har følgelig vist seg at med maksimal utgangseffekt på ten in a system consistent with a signal below 10-s watts. The system's sensitivity can be characterized by mentioning that the quiescent power value only makes up about 4 percent of the total output power. Consequently, it has been shown that with maximum output power of

30 000 watt tilføres der anoden bare 1200 30,000 watts are supplied where the anode only 1,200

watt maksimalt når der ikke foreligger en signalstrøm gjennom styreviklingene 34 og 36. watts maximum when there is no signal current through the control windings 34 and 36.

Det vil være klart at det her viste sys- It will be clear that the sys-

tem uten videre kan tilpasses for bruk ved anodisk beskyttelse. Ved visse elektrolytter, tem can easily be adapted for use in anodic protection. In the case of certain electrolytes,

såsom oleum er det kjent at korrosjonen kan hindres ved å påtrykke den overflate som skal beskyttes et positivt potensial (f. such as oleum, it is known that corrosion can be prevented by applying a positive potential to the surface to be protected (e.g.

eks. en ståltank som inneholder oleum). Tilpasning av det i det foregående beskrev- e.g. a steel tank containing oleum). Adaptation of the previously described

ne kretssystem foretas ved reversering av polariteten for utgangseffekten til elektro- ne circuit system is made by reversing the polarity of the output power of the electro-

den eller elektrodene 26 betegnet «anoder» the electrode or electrodes 26 designated "anodes"

i det foregående som da arbeider som kato- in the preceding which then works as catho-

der. Ved en tilsvarende forandring eller reversering av polariteten for motspennin- there. In the event of a corresponding change or reversal of the polarity of the counter voltage

gen 10 er systemet tilpasset for og kan inn- gen 10, the system is adapted for and can in-

stilles for drift som anodisk beskyttelses- set up for operation as anodic protection

utstyr. equipment.

Systemet er ovenfor beskrevet og vist i The system is described above and shown in

sin prinsipielle form, idet detaljer kjent for fagfolk er utelatt. Som nevnt i forbindelse med motspenningen 10 og klemmene 42 its basic form, details known to those skilled in the art being omitted. As mentioned in connection with the counter voltage 10 and the clamps 42

for inngangseffekten, taes all strømtilførsel medregnet den til klemmene 72 og 84, hvil- for the input power, all power supply including that to terminals 72 and 84 is taken, rest

ke siste har tilknytning til forspennings- ke last is related to prestressing

spolene 60 og 62 på den konvensjonelle magnetiske forsterker MA2, fra det nett som er tilgjengelig ombord på skipet. For enkelhets skyld er alle ikke-vesentlige komponenter utelatt og der er bare vist én referansecelle og én anode, mens der i praksis anvendes et antall av hver. Van- coils 60 and 62 of the conventional magnetic amplifier MA2, from the mains available on board the ship. For simplicity, all non-essential components are omitted and only one reference cell and one anode are shown, whereas in practice a number of each are used. Van-

ligvis er krafttilførselen et trefasesystem og den mettbare reaktansspole kan tilsva- obviously, the power supply is a three-phase system and the saturable reactance coil can correspond to

rende omfatte tre styreviklinger og tre inngangsviklinger. include three control windings and three input windings.

Claims

1. Automatically controlled plant for supplying power to a cathodic protection plant comprising a device for supplying protective current to at least one anode and to the surface to be protected, a reference half-cell for generating a signal voltage which provides an image of the cathodic protection conditions on the surface to be protected, a source of a reference voltage in opposition to the reference half-cell voltage to provide a differential signal, and a means for setting the reference voltage to provide equilibrium

under predetermined cathodic protection conditions, characterized by a "second-harmonic magnetic amplifier" (MAI), a device (21, 22) for applying

control of the differential signal voltage on the second-harmonic magnetic amplifier's control winding (34, 36), a device (24) for increasing or decreasing the power applied to the surface (8) as a function of the output winding (38) of the amplifier (MR1) , 40) occurring current of one polarity and a device (52) for substantially suppressing the amplifier's output current of the other polarity.

2. Plant according to claim 1, characterized by a rectifier device (21) in the output circuit of the amplifier for suppressing the output polarity corresponding to differential signals indicating an excessive protection current, a conventional magnetic amplifier (MA2), devices (54) for pressing the other -harmonic magnetic amplifier other output polarity on the conventional magnetic amplifier (MA2) control windings (56, 58) for increasing its performance, a saturable reactance coil (24) for adjusting the power supply to the surface (8) to be protected and the anode, devices (74) for applying the output power of the common amplifier (MA2) to the saturable reactance coil (24) and devices (80) for supplying the rectified power to the anode and surface (8).

3. Plant according to claim 2, characterized in that the plant also comprises a second-harmonic magnetic amplifier (MAI) with mutually adapted cores, with control windings (34, 36) arranged in counter-coupling, input power windings (44, 46) and output power windings (38) , 40), the latter of which are also arranged in counter-connection, whereby voltages induced in the output power windings cancel each other when the input power windings are magnetized and there is no current in the control windings (34, 36), by devices (21, 22) for supply of the differential signal voltage to the control windings (34, 36) of the second-harmonic magnetic amplifier (MAI), whereby a differential signal voltage appears in the output windings due to an imbalance between the magnetic properties in the mutually adapted cores, rectifier devices (52) for suppressing the differential signal voltage in the output windings as a result of one polarity for the differential signal voltage, devices (MA2) for amplifying those in the other-harmo low magnetic amplifier (MAI) output windings (38, 40) appearing differential signal voltages resulting from signal voltages of the other polarity and means (24) for controlling the protective power level delivered to the anode (26) and the surface (8) as a function of the amplified output differential signal voltage from the second-harmonic magnetic amplifier (MAI).

Installation according to claim 3, characterized in that an inductance (22) is arranged in the sensor circuit to increase the gain and prevent second harmonics ke currents in passing through the reference half-cell.

5. Plant according to claim 4, characterized by an additional device for compensating uneven matching between the cores in the second-harmonic magnetic amplifier, which device consists of at least one adjustable resistor (14) connected across one of the input power windings.